不同栽培條件對天麻活性成分的影響

摘" 要：該文以常見白櫟+圓柏、油樟為菌材，分析特色香料植物油樟如何影響天麻活性成分，探討其作為天麻菌材的可行性。同時分析在峨眉山不同海拔下天麻活性物質(zhì)變化，研究海拔對天麻栽培的影響。結(jié)果表明，以油樟為菌材，天麻中天麻素、巴利森苷A、巴利森苷B分別比對照降低39.53%、78.12%、23.35%。而對羥基苯甲醇高于對照，峨眉山海拔1 000 m栽培的天麻，其天麻素、對羥基苯甲醇、巴利森苷A含量顯著高于其他處理，且乙醇脫氫酶活性最高。油樟能夠作為菌材栽培天麻，但應(yīng)與其他菌材配合才能夠有效提高天麻活性物質(zhì)含量。在峨眉山地區(qū)，天麻最適宜的栽培海拔為1 000 m。

關(guān)鍵詞：天麻;菌材;海拔;成分;栽培條件

中圖分類號：S35" " " 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A" " " " " 文章編號：2096-9902（2025）02-0030-05

Abstract： Using common white oak + juniper and camphor as fungus materials， we analyzed how the characteristic spice plant camphor affects the active ingredients of Gastrodia elata， and discussed its feasibility as a fungus material. At the same time， the changes of active substances in Gastrodia elata at different altitudes in Mount Emei were analyzed to study the effect of altitude on Gastrodia elata cultivation. The results showed that using camphor as fungus material， gastrodin， balysnoside A， and balysnoside B in Gastrodia elata decreased by 39.53%， 78.12%， and 23.35% respectively compared with the control. However， para-hydroxybenzyl alcohol was higher than that of the control. Gastrodia elata cultivated at an altitude of 1 000 meters in Mount Emei had significantly higher contents of gastrodin， para-hydroxybenzyl alcohol， and barycoside A， and the alcohol dehydrogenase activity was the highest. Conclusion： Cinnamomum bungeanum can be used as a fungus to cultivate Gastrodia elata， but it should be combined with other fungus materials to effectively increase the content of active substances in Gastrodia elata. In the Emei Mountain area， the most suitable altitude for cultivating Gastrodia elata is 1 000 meters.

Keywords： Gastrodia elata; fungi; altitude; composition; cultivation condition

天麻（Gastrodia elata）為蘭科天麻屬的高等單子葉異養(yǎng)草本植物，別名赤箭、木浦、白龍皮等。天麻肉質(zhì)根狀塊莖，呈橢圓形至近啞鈴形，是我國傳統(tǒng)中藥，具有息風(fēng)止痙、平抑肝陽、祛風(fēng)通絡(luò)[1]的功效。天麻中富含天麻素、天麻多糖、對羥基苯甲醇和巴利森苷等多種藥用成分[2]，以多種形式應(yīng)用于現(xiàn)代醫(yī)療領(lǐng)域，能夠有效治療心肌損傷[3]、神經(jīng)性疾病[4]、脂肪肝[5]、高血壓[6]等多種疾病。

天麻喜溫涼潮濕氣候，與蜜環(huán)菌共生。蜜環(huán)菌吸收菌材營養(yǎng)供給天麻生長，因此菌材在天麻產(chǎn)業(yè)發(fā)展中發(fā)揮著重大作用。研究表明，菌材樹種、用量都能夠影響天麻產(chǎn)量和品質(zhì)。目前，在天麻栽培過程中使用較多的菌材以殼斗科、樺木科、薔薇科為主[7-8]。菌材由于材質(zhì)不同，其提供營養(yǎng)的能力也有所不同，例如天麻產(chǎn)量和多糖含量與菌材纖維素含量、木質(zhì)素含量相關(guān)[9]。材質(zhì)疏松的菌材易被蜜環(huán)菌侵染，結(jié)菌快、天麻營養(yǎng)吸收速率高;材質(zhì)堅硬的菌材耐腐蝕性強(qiáng)，蜜環(huán)菌難以入侵，樹材營養(yǎng)消耗較慢。櫟類材質(zhì)緊密樹種作為菌材，栽培的天麻產(chǎn)量、折干率優(yōu)于白樺類材質(zhì)疏松樹種[10]。樟科植物也被廣泛用作天麻栽培菌材，其中應(yīng)用較多的有木姜子、香葉樹、香樟等。油樟（Cinnamomum longepaniculatum （Gamble） N.Chao ex H.W.Li）是樟科樟屬常綠喬木，其精油富含多種植物次生代謝物。而油樟枝條能否進(jìn)行天麻栽培，油樟枝條如何影響天麻活性成分尚無研究報道。

海拔對天麻的產(chǎn)量和有效藥用成分存在顯著影響。我國主要栽培天麻的區(qū)域海拔為500～2 000 m。不同海拔種植的天麻在產(chǎn)量和有效藥用成分存在顯著差異[11]。黔西北地區(qū)不同海拔影響紅、綠2個天麻品種在產(chǎn)量和品質(zhì)上的變化[12]。海拔每升高100 m，溫度就會降低0.6℃左右，因此，溫度是隨海拔影響天麻生長的主要環(huán)境因子。天麻喜生存于15～24℃的涼爽環(huán)境，過高或過低的溫度都會使天麻的生長受到抑制，甚至停止進(jìn)入休眠狀態(tài)[13]。峨眉山（29°31′—29°38′N，103°15′—103°28′E）地處川西高原邊緣地帶，海拔3 099 m，氣候潮濕溫暖，雨量充沛。隨著海拔變化，從低山到高山又反映了亞熱帶、溫帶、寒溫帶等不同的植被分布。峨眉山不同海拔如何影響天麻生長，如何影響天麻活性物質(zhì)的變化，目前尚無研究。

因此，本研究結(jié)合四川香料植物資源及峨眉山特殊的地理生態(tài)環(huán)境，對能夠影響天麻活性成分的菌材與生態(tài)因子進(jìn)行研究，分析香料植物油樟為菌材，以及峨眉山海拔環(huán)境對天麻成分的影響，以期為利用特色植物資源栽培天麻，以及天麻栽培基地選址等提供參考依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 材料與儀器

1.1.1 材料

選取無損傷且無病蟲害的烏天麻為麻種，大小為10～15 g，蜜環(huán)菌由宜賓三真農(nóng)業(yè)科技有限責(zé)任公司提供。以常見白櫟+圓柏、特色香料植物油樟為菌材，樹種信息見表1。

1.1.2" 儀器

天麻活性成分利用E2695AllianceHPLC（Waters，美國）高效液相色譜儀進(jìn)行分析。色譜柱C18（250 mm×4.6 mm×5 μm），十八烷基硅烷鍵合硅膠為填充劑，乙腈-0.1%磷酸為流動相，柱溫30°C，檢測波長為220 nm，流速為0.8 mL·min-1。

1.2" 實驗方法

1.2.1" 不同菌材對天麻活性成分的影響

用于栽培天麻的菌材為相近時間內(nèi)修枝或間伐，所獲菌材晾曬15～20 d，截成直徑2～5 cm，長度15～20 cm的木段，以白櫟+圓柏為對照、以油樟為處理。預(yù)先用樹葉鋪在經(jīng)處理的土窖底部（窖長×寬×深=0.4 m×0.4 m×0.5 m），于2022年2月在試驗地挖好的天麻窖內(nèi)放入蜜環(huán)菌、菌材、麻種栽培天麻，每個處理重復(fù)6次。2022年11月，將2個試驗組共計12窖全部進(jìn)行品質(zhì)分析。試驗地位于四川省宜賓市七星山栽培基地，平均海拔約500 m。

1.2.2 不同海拔對天麻有效成分的影響

分別選擇海拔高度為400、1 000、1 600 m 3個峨眉山向陽坡面種植基地為處理（L、M、H），以白櫟+圓柏為菌材，分析海拔高度對天麻活性成分的影響，預(yù)先用樹葉鋪在經(jīng)處理的土窖底部（窖長×寬×深=0.4 m×0.4 m×0.5 m），于2022年2月在試驗地挖好的天麻窖內(nèi)放入蜜環(huán)菌、菌材、麻種栽培天麻，每個海拔處理重復(fù)3次。2022年11月，將3個試驗組共計9窖全部進(jìn)行品質(zhì)分析。購買當(dāng)年云南昭通小草壩（海拔約1 700 m）烏天麻為對照（CK）。

1.2.3" 天麻素、對羥基苯甲醇、巴利森苷類化合物、總灰質(zhì)和折干率測定的檢測

天麻素、對羥基苯甲醇、巴利森苷類化合物測定參照《中國藥典》（2020版），采用高效液相色譜法測定?？偦曳譁y定參照《中國藥典》（2020版）。折干率根計算：折干率=天麻干重/天麻鮮重×100%。

1.2.4" 還原性糖、可溶性蛋白含量及乙醇脫氫酶活性的檢測

還原性糖的檢測采用DNS比色法進(jìn)行?？扇苄缘鞍缀坎捎每捡R斯亮藍(lán)法進(jìn)行檢測。采用乙醛比色法進(jìn)行檢測乙醇脫氫酶活性。

1.2.5" 數(shù)據(jù)處理

采用Excel軟件進(jìn)行實驗數(shù)據(jù)的整理分析及表格制作。采用SPSS22.0統(tǒng)計軟件進(jìn)行單因素方差及顯著性分析。采用Graphpad Prism進(jìn)行作圖。

2" 結(jié)果與分析

2.1" 不同菌材對天麻的影響

2.1.1" 不同菌材對天麻活性成分的影響

結(jié)果表明，不同菌材顯著影響天麻的活性成分含量（圖1）。處理中的天麻素、巴利森苷A、巴利森苷B分別為0.025 4%、0.077 4%、0.127 3%，顯著低于對照，分別比對照降低了39.525 3%、78.122 5%、23.348 0%。而處理的天麻對羥基苯甲醇高于對照，為0.289 3%。處理中天麻素和對羥基苯甲醇總含量為0.494 7%，對照中總含量為0.579 9%。

通過不同菌材天麻活性物質(zhì)含量進(jìn)行相關(guān)性分析，結(jié)果表明，天麻素含量與巴利森苷A含量、巴利森苷B含量呈顯著正相關(guān)，與對羥基苯甲醇含量呈顯著負(fù)相關(guān);對羥基苯甲醇含量與巴利森苷A含量、巴利森苷B含量呈極顯著負(fù)相關(guān);巴利森苷A含量與巴利森苷B含量呈極顯著正相關(guān)（表2）。

2.1.2" 不同菌材對天麻灰分和折干率的影響

結(jié)果表明，不同菌材顯著影響天麻的灰分及折干率（表3）。處理菌材栽培的天麻灰分含量為6.882 6%，與對照相比降低了0.429 2%。折干率處理為26.794 2%，比對照增加了2.161 7%。

2.2" 不同海拔對天麻的影響

2.2.1" 不同海拔對天麻有效成分的影響

結(jié)果表明，同一地區(qū)不同海拔顯著影響天麻成分。M處理天麻素、對羥基苯甲醇、巴利森苷A含量顯著高于其他處理，且有效成分含量顯著高于其他處理，為2.14%。H處理中巴利森苷B含量顯著高于其他處理，天麻素含量高于L、CK處理，而對羥基苯甲醇、巴利森苷A含量與CK無顯著性差異（表4）。

通過對同一地區(qū)不同海拔天麻活性物質(zhì)含量進(jìn)行相關(guān)性分析，表明天麻素含量與對羥基苯甲醇、巴利森苷含量呈極顯著正相關(guān)，與巴利森苷B呈顯著負(fù)相關(guān);巴利森苷A與對羥基苯甲醛含量呈極顯著正相關(guān)，與巴利森苷B呈極顯著負(fù)相關(guān)。不同海拔對天麻活性物質(zhì)含量相關(guān)性分析見表5。

2.2.2" 不同海拔對天麻灰分和折干率的影響

實驗結(jié)果表明，不同處理影響天麻灰分和折干率（表6）。H、M、L處理灰分含量均顯著低于對照，而折干率顯著高于對照。M處理灰分顯著低于其他處理與對照。H處理折干率最高，為30.14%，CK折干率為19.63%，顯著低于處理。

2.2.3" 不同海拔對天麻還原性糖、可溶性蛋白含量及乙醇脫氫酶活性的影響

結(jié)果表明，不同海拔影響天麻還原性糖、可溶性蛋白含量及乙醇脫氫酶活性（表7）。M處理還原性糖含量顯著高于其他處理，為4.43%。M處理乙醇脫氫酶活性也顯著高于其他處理，為881.64 U/mL·min。L處理可溶性蛋白含量顯著高于其他2個處理，為0.21%。

通過對不同海拔下對天麻還原性糖、可溶性蛋白質(zhì)含量及酶活性進(jìn)行相關(guān)性分析，結(jié)果表明，還原性糖百分含量與乙醇脫氫酶活性存在極顯著正相關(guān)（表8）。

3" 結(jié)論與討論

3.1" 不同菌材對天麻的影響

栽培天麻過程中，不同菌材將會影響天麻的產(chǎn)量和質(zhì)量。研究表明，以油樟為菌材栽培天麻，其天麻素、巴利森苷A、巴利森苷B等活性成分及灰分含量顯著低于白櫟+圓柏的傳統(tǒng)菌材。以油樟為菌材，天麻的折干率顯著高于傳統(tǒng)菌材。油樟枝條中含有一定的次生代謝物，該成分具有抗菌消炎[14]、化感[15]等作用，因此，推測油樟可能會影響影響蜜環(huán)菌的生長，進(jìn)而影響天麻的正常生長。

不同菌材纖維素含量差異能夠影響蜜環(huán)菌對營養(yǎng)物質(zhì)的吸收，利用纖維素含量高、木質(zhì)素含量低的菌材栽培天麻，天麻產(chǎn)量及多糖含量較高[16]。先前研究表明，以山櫻桃、枳椇、化香、山桐子、青榨槭、野漆樹、白櫟、水青岡和榿木9種菌材栽培天麻，白櫟種植的天麻各項指標(biāo)均優(yōu)于其他菌材[17]。本研究中與白櫟+圓柏的菌材相比，油樟雖可用作天麻栽培菌材，但天麻活性物質(zhì)較低，因此以油樟為菌材栽培天麻時，須混合其他菌材以提高天麻活性物質(zhì)含量。

3.2" 不同海拔對天麻的影響

海拔變化會引起植物生長環(huán)境的變化，通過直接或間接的作用影響植物的生長發(fā)育和活性物質(zhì)的代謝與積累。不同品種天麻對不同海拔適應(yīng)能力不同[12]。不同海拔，也會影響不同地區(qū)栽培的天麻生長及活性物質(zhì)含量。例如在黔西北地區(qū)，天麻產(chǎn)量及經(jīng)濟(jì)效益在海拔1 800 m最好[18]，而在湖北宜昌建商品麻GAP基地建在海拔800 m以上最為經(jīng)濟(jì)有效，其品種園建立在海拔1 000 m以上[19]。在本研究中，1 000 m海拔生長的天麻，其天麻素、對羥基苯甲醇、巴利森苷A含量及折干率顯著高于其他海拔。因此，可以結(jié)合不同地區(qū)的海拔差異，進(jìn)行天麻的高效栽培，通過本研究結(jié)果表明，烏天麻在峨眉山地區(qū)栽培的最適宜海拔為1 000 m。海拔氣候的差異可以進(jìn)行分段繁殖天麻，縮短天麻生長繁殖周期[20]。

天麻的主要藥效成分天麻素，具有抗焦慮、鎮(zhèn)痛、延緩衰老等作用[21]。在天麻素的合成途徑中，乙醇脫氫酶（alcohol dehydrogenase， ADH）催化4-羥基苯甲醛還原為4-羥基苯甲醇[22]，進(jìn)而生成天麻素。在本研究中，1 000 m海拔生長的天麻，其乙醇脫氫酶活性顯著高于其他2個海拔高度，而1 600 m高度乙醇脫氫酶活性最低，這表明隨著海拔高度的上升，天麻中活性物質(zhì)相關(guān)酶受到溫度的影響而活性降低。結(jié)果表明，選擇適宜的海拔高度，能夠有效促進(jìn)天麻活性成分的合成。

綜上所述，天麻活性物質(zhì)的含量受菌材及海拔的影響。通過本研究表明油樟枝條作為菌材栽培的天麻，雖然活性成分較低，但能夠用于天麻菌材，且如果與其他菌材配合，能夠有效提高天麻活性物質(zhì)含量。在峨眉山地區(qū)，天麻最適宜的栽培海拔為1 000 m。

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基金項目：四川省科學(xué)技術(shù)廳重點研發(fā)項目（2023YFN0017）

*通信作者：趙鑫（1984-），男，博士，副教授。研究方向為植物生理及生物技術(shù)。